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유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 상황인식을 지원하는 컨텍스트 미들웨어 개발 (Development of a Context Middleware supporting Context-Awareness in Ubiquitous Computing Environment)

  • 심춘보;신용원
    • 지능정보연구
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    • 제11권1호
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    • pp.53-63
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    • 2005
  • 적응 서비스는 사용자들이 접근하는 상황의 끊임없는 변화를 반영하기 위하여 필요하다. 상황-인식은사용자 상황에 기반하여 사용자와 기기간의 상호운용성을 지원함으로서 정보 획득과 수행을 증대시키는 기술이다. 본 연구는 유비쿼터스 컴퓨팅에서 상황-인식을 다루는데 필요한 미들웨어를 개발하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 이를 수행하기 위해서 본 연구에서 개발한 미들fil어는 블루투스 무선통신기술을 사용하여 이동시의 이동노드를 인식하고, 컨텍스트 서버에서 획득한 상황에 따라서 적절한 수행모듈을 수행하는데 중요한 역할을 담당한다. 또한, 개발한 미들웨어를 사용한 상황 정보에 따라서 음악 연주 서비스를 제공하는 응용 프로그램을 개발하여 미들웨어의 유용성을 확인하였다.

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고등학교 과학 교과서의 탐구상황요소 분석 (An Analysis of Inquiry Context Elements in the High School Science Textbooks)

  • 김영애;성민웅
    • 한국과학교육학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.47-56
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    • 2003
  • 7차 국민공통기본교육과정 10학년 과학 6종 교과서에 나오는 기본, 보충, 심화과정의 탐구상황요소 분석 결과 전체적으로 순수 과학적 상황이 가장 높게 나타났고, 기본과정에서 탐구상화용소들의 종류와 빈도가 보충, 심화과정보다 높게 나타났다. 이는 과학교과서 내용의 기본 개념이 순수 과학적인 것이 많았기 때문으로 해석할 수 있었다. 과학교육의 목표인 과학이 기술의 발달과 사회의 발전에 미치는 영향을 인식한다는 취지에 따른다면 순수 과학적 상황과 일상적 상황이 높은 빈도를 나타냈으나 기술 산업적 상황과 사회적 상황이 낮은 빈도를 나타내었기 때문에 심화 보충학습시에 사회적 상황과 기술 산업적 상황에 해당하는 자료를 활용하여 과학교육 목표달성에 도움이 되는 학습지도가 요망된다.

보다 정확한 동적 상황인식 추천을 위해 정확 및 오류 패턴을 활용하여 순차적 매칭 성능이 개선된 상황 예측 방법 (Context Prediction Using Right and Wrong Patterns to Improve Sequential Matching Performance for More Accurate Dynamic Context-Aware Recommendation)

  • 권오병
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권3호
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    • pp.51-67
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    • 2009
  • Developing an agile recommender system for nomadic users has been regarded as a promising application in mobile and ubiquitous settings. To increase the quality of personalized recommendation in terms of accuracy and elapsed time, estimating future context of the user in a correct way is highly crucial. Traditionally, time series analysis and Makovian process have been adopted for such forecasting. However, these methods are not adequate in predicting context data, only because most of context data are represented as nominal scale. To resolve these limitations, the alignment-prediction algorithm has been suggested for context prediction, especially for future context from the low-level context. Recently, an ontological approach has been proposed for guided context prediction without context history. However, due to variety of context information, acquiring sufficient context prediction knowledge a priori is not easy in most of service domains. Hence, the purpose of this paper is to propose a novel context prediction methodology, which does not require a priori knowledge, and to increase accuracy and decrease elapsed time for service response. To do so, we have newly developed pattern-based context prediction approach. First of ail, a set of individual rules is derived from each context attribute using context history. Then a pattern consisted of results from reasoning individual rules, is developed for pattern learning. If at least one context property matches, say R, then regard the pattern as right. If the pattern is new, add right pattern, set the value of mismatched properties = 0, freq = 1 and w(R, 1). Otherwise, increase the frequency of the matched right pattern by 1 and then set w(R,freq). After finishing training, if the frequency is greater than a threshold value, then save the right pattern in knowledge base. On the other hand, if at least one context property matches, say W, then regard the pattern as wrong. If the pattern is new, modify the result into wrong answer, add right pattern, and set frequency to 1 and w(W, 1). Or, increase the matched wrong pattern's frequency by 1 and then set w(W, freq). After finishing training, if the frequency value is greater than a threshold level, then save the wrong pattern on the knowledge basis. Then, context prediction is performed with combinatorial rules as follows: first, identify current context. Second, find matched patterns from right patterns. If there is no pattern matched, then find a matching pattern from wrong patterns. If a matching pattern is not found, then choose one context property whose predictability is higher than that of any other properties. To show the feasibility of the methodology proposed in this paper, we collected actual context history from the travelers who had visited the largest amusement park in Korea. As a result, 400 context records were collected in 2009. Then we randomly selected 70% of the records as training data. The rest were selected as testing data. To examine the performance of the methodology, prediction accuracy and elapsed time were chosen as measures. We compared the performance with case-based reasoning and voting methods. Through a simulation test, we conclude that our methodology is clearly better than CBR and voting methods in terms of accuracy and elapsed time. This shows that the methodology is relatively valid and scalable. As a second round of the experiment, we compared a full model to a partial model. A full model indicates that right and wrong patterns are used for reasoning the future context. On the other hand, a partial model means that the reasoning is performed only with right patterns, which is generally adopted in the legacy alignment-prediction method. It turned out that a full model is better than a partial model in terms of the accuracy while partial model is better when considering elapsed time. As a last experiment, we took into our consideration potential privacy problems that might arise among the users. To mediate such concern, we excluded such context properties as date of tour and user profiles such as gender and age. The outcome shows that preserving privacy is endurable. Contributions of this paper are as follows: First, academically, we have improved sequential matching methods to predict accuracy and service time by considering individual rules of each context property and learning from wrong patterns. Second, the proposed method is found to be quite effective for privacy preserving applications, which are frequently required by B2C context-aware services; the privacy preserving system applying the proposed method successfully can also decrease elapsed time. Hence, the method is very practical in establishing privacy preserving context-aware services. Our future research issues taking into account some limitations in this paper can be summarized as follows. First, user acceptance or usability will be tested with actual users in order to prove the value of the prototype system. Second, we will apply the proposed method to more general application domains as this paper focused on tourism in amusement park.

유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 추상적 Context 지원을 위한 연구 방안 (A Research to support implicit Context in Ubiquitous Computing Environment)

  • 차창호;김재훈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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    • pp.613-615
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    • 2004
  • 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 가장 중요한 이슈중의 하나는 상황인지(Context-Aware)가 가능한 환경을 구축하는 것이다. Context-Aware 환경이 구축되면 주변의 상황을 감지하여 특정 어플리케이션을 실행한다거나, 시스템을 재구성하는 등의 일을 수행할 수 있다. 그동안 이런 상황인지가 가능한 환경을 Context-Aware 미들웨어를 통해 구현하려는 연구가 많이 수행되었다. Context-Aware 미들웨어를 구현하기 위해 무엇보다도 중요한 것은 실제 세계의 다양한 종류의 상황을 컴퓨팅 환경에 적용시키는 것이다. 그러나 현실 세계에서 Context의 종류는 거의 무한하다고 할 수 있다. 기술이 발전하게 되면서 인지 가능한 Context의 종류도 무한정 늘어나게 될 것이다 또한 실제 세계에서의 Context들은 추상적인 경우가 많이 있다. 그러나 Context가 추상적이라 해도 다른 Context 정보를 이용해서 구체화 할 수 있다. 이런 과정을 위해 Conte지들을 계층적으로 관리해야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 Context-Aware 미들웨어를 구현할 때 Context들의 이런 여러 가지 특성들을 고려해서 Context Type을 관리랄 수 있는 하나의 객체를 제안하고, 다른 방법들과 비교, 분석해 보았다.

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A Recommendation System using Dynamic Profiles and Relative Quantification

  • Lee, Se-Il;Lee, Sang-Yong
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제7권3호
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    • pp.165-170
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    • 2007
  • Recommendation systems provide users with proper services using context information being input from many sensors occasionally under ubiquitous computing environment. But in case there isn't sufficient context information for service recommendation in spite of much context information, there can be problems of resulting in inexact result. In addition, in the quantification step to use context information, there are problems of classifying context information inexactly because of using an absolute classification course. In this paper, we solved the problem of lack of necessary context information for service recommendation by using dynamic profile information. We also improved the problem of absolute classification by using a relative classification of context information in quantification step. As the result of experiments, expectation preference degree was improved by 7.5% as compared with collaborative filtering methods using an absolute quantification method where context information of P2P mobile agent is used.

컨텍스트 인지 RFID 시스템의 서비스 및 시스템 구조 유형 (Types of Services and System Architectures on Context-Aware RFID Systems)

  • 최종명;김은회
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.19-31
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    • 2008
  • Currently, RFID is receiving attention from the industry and the academy because it is considered as an enabling technology for ubiquitous computing, in particular context perception. In this paper, we survey the existing context-aware RFID systems and introduce three main issues in the systems - the context information, the context-aware services, and the context-aware RFID system architectures. We classify context information into six groups, the services into five context-aware service types, and the systems into four architecture styles. This study will help stakeholders such as customers and developers to understand their RFID systems and to develop new services.

Ubiquitous Architectural Framework for UbiSAS using Context Adaptive Rule Inference Engine

  • Yoo, Yoon-Sik;Huh, Jae-Doo
    • 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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    • 한국정보기술응용학회 2005년도 6th 2005 International Conference on Computers, Communications and System
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    • pp.243-246
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    • 2005
  • Recent ubiquitous computing environments increasingly impact on our lives using the current technologies of sensor network and ubiquitous services. In this paper, we propose ubiquitous architectural framework for ubiquitous sleep aid service(UbiSAS) in the subset of ubiquitous computing for refreshing of human's sleep. And we examine technical feasibility. Human can recover his health through refreshing sleep from fatigue. Ubiquitous architectural framework for UbiSAS in digital home offers agreeable sleeping environment and improves recovery from fatigue. So we present new concept of ubiquitous architectural framework dissolving stress. Specially, we apply context to context-aware framework module. This context is transferred to context adaptive inference engine which has service invocation function in intelligent agent module. Ubiquitous architectural framework for UbiSAS using context adaptive rule inference engine without user intervention is technical issue. That is to say, we should take sleep comfortably during our sleeping. And sensed information during sleeping is changed to context-aware information. This presents significant information in context adaptive rule inference engine for UbiSAS. This information includes all sleeping state during sleeping in context-aware computing technique. So we propose more effective and most suitable ubiquitous architectural framework using context adaptive rule inference engine for refreshing sleep in this paper.

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상황인식 처리를 위한 미들웨어 및 컨텍스트 서버를 이용한 응용시스템의 구현 (Implementation of an Application System using Middleware and Context Server for Handling Context-Awareness)

  • 심춘보;태봉섭;장재우;김정기;박승민
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제12권1호
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    • pp.31-42
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    • 2006
  • 상황인식 처리기술은 사용자의 컨텍스트에 근거하여 사용자와 장치간의 상호 운용성을 지원해 줌으로써, 사용자로 하여금 정보 획득 및 실행을 보다 용이하게 하도록 해주는 기술이다. 이는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 가장 중요한 핵심 기술중의 하나이다. 따라서 본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅에서 상황인식 처리를 위한 미들웨어 및 컨텍스트 서버를 제안하고, 이를 이용한 응용시스템을 구현한다. 본 연구에서 제안하는 미들웨어는 블루투스 무선 통신 기술을 이용하여 이동성을 지닌 이동 노드를 발견하고 컨텍스트 서버로부터 해당 컨텍스트에 적합한 실행 모듈을 실행하는 기능을 담당한다. 한편, 제안하는 컨텍스트 서버는 사용자의 현재 상태, 물리적 환경, 컴퓨팅 시스템의 리소스 등의 상황 정보를 효율적으로 데이타베이스 서버에 저장하는 관리자의 역할을 수행한다. 마지막으로 본 연구에서 구현된 응용시스템은 상황정보에 근거하여 음악 재생 서비스를 제공하는 응용 시스템으로써, 아울러 본 연구에서 구축된 미들웨어 및 컨텍스트 서버의 유용성을 보이고 있다.

유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 상황 인식을 위한 확률 확장 온톨로지 모델 (Probability-annotated Ontology Model for Context Awareness in Ubiquitous Computing Environment)

  • 정헌만;이정현
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.239-248
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    • 2006
  • 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 현재의 상황 인식 어플리케이션은 다루고 있는 상황 정보가 정확하다고 가정하지만, 실제로 센서로 입력되고 해석된 상황 정보들은 종종 모호하거나 불확실하다. 본 논문에서는 상황 정보의 모호성을 해결하기 위하여 베이지안 네트워크를 사용하고 상황 정보를 표현하기 위해 온톨로지 기반 모델을 확장한 확률 모델을 제안한다. 이 논문에서 제시한 확률 확장 온톨로지 기반 상황 인식 미들웨어는 유비쿼터스 환경에서 요구되는 다양한 상황 인식 서비스의 개발 및 운용을 효과적으로 지원 할 수 있다.

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MANET에서 상황인식 기반의 UoC Architecture 구현 (Implementation of a Context-awareness based UoC Architecture for MANET)

  • 두경민;이강환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.1128-1133
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    • 2008
  • 상황인식(Context-aware)은 인간-컴퓨터 상호작용의 단점을 극복하기 위한 방법으로써 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 UoC(Ubiquitous system on Chip)로 구현될 수 있는 상황인식 시스템 구조를 제안한다. 본 논문은 유비쿼터스 컴퓨팅 시스템을 구현하기 위해 CRS(Context Recognition Switch)와 DOS(Dynamic and Optimal Standard)의 개념을 포함한 Pre-processor, HPSP(High Performance Signal Processor), Network Topology Processor의 부분으로 구성된 UoC Architecture를 제안한다. 또한, IEEE 802.15.4 WPAN(Wireless Personal Area Network) Standard에 의해 구현된 UoC를 보여준다. 제안된 상황인식 기반의 UoC Architecture는 주거 환경에서 컨텍스트를 인식하여 사용자를 지원하는 지능형 이동 로봇 등에 적용될 수 있을 것이다.